P2P技术在点云数据处理中的应用

论文摘要

P2P技术是目前网络计算研究领域的热点问题之一,其中基于P2P的分布式计算也日益受到人们的关注。JXTA技术是一套开放、通用的P2P协议,独立于编程语言和系统平台,可以作为P2P应用开发的基础设施。逆向工程是一种从模型对象表面获得的数据点云出发,人工或自动生成一个已存在模型实物替代品的技术。在处理海量点云时需要频繁进行邻近点求取,这类计算需要耗费大量内存和CPU资源。由此,本文提出采用基于P2P的分布式计算来实现海量点云的邻近点求取。 本文介绍了P2P技术,对JXTA技术及其特点作了深入分析;随后对逆向工程和几种涉及邻近点求取的算法作了简要介绍。本文主要研究了如下两个问题: 一、研究了基于P2P分布式计算平台的设计和实现,主要包括计算平台的总体框架和组成,各个组成部分之间的关系和通信;采用任务调度器对等组而非对等体来分发任务以提高整个平台的冗余度,此外对平台的可伸缩性也做了一定的探讨。 二、研究了如何在上述平台上进行海量点云的邻近点分布求取,计算多个任务中点云在内存里的状态,另外还探讨了计算结果的存储。利用测试程序和实际数据对分布式计算平台进行了测试,最后指出了应用到工程实际中会出现并有待解决的问题。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 P2P技术简介
• 1.2 逆向工程和点云处理
• 1.3 实现技术选择
• 1.4 本文主要研究内容
• 1.5 本文组织结构
• 第二章 P2P和JXTA技术
• 2.1 P2P系统分类
• 2.2 P2P应用领域
• 2.2.1 资源共享
• 2.2.2 协同工作
• 2.2.3 搜索引擎
• 2.3 P2P关键技术
• 2.4 JXTA技术分析
• 2.4.1 JXTA设计目标
• 2.4.2 JXTA层次结构
• 2.4.3 JXTA基本概念
• 2.4.4 JXTA核心协议
• 第三章 点云数据处理技术
• 3.1 点云的概念
• 3.2 点云数据获取
• 3.3 点云数据处理
• 3.3.1 数据采样和过滤
• 3.3.2 噪声点消除
• 3.3.3 散乱点排序
• 3.3.4 点云的分割
• 3.3.5 点云的加密
• 3.3.6 特征线提取
• 3.3.7 曲面的构造
• 3.4 点云数据的相关定义
• 3.5 特征点云带的计算
• 3.5.1 意义和研究现状
• 3.5.2 点云的邻近点求取
• 3.5.3 最小二乘法求法线
• 3.5.4 求取空间点的曲率
• 第四章 原型系统设计与实现
• 4.1 分布计算模式分析
• 4.2 网络计算平台设计
• 4.2.1 代码仓库
• 4.2.2 任务分发
• 4.2.3 结果获取
• 4.2.4 对等体重定向
• 4.2.5 平台的可靠性
• 4.3 数据传输和配置
• 4.4 工作者负载平衡
• 4.4.1 接收者驱动策略
• 4.4.2 发送者驱动策略
• 4.4.3 本系统所用策略
• 4.5 邻近点求取的划分
• 4.6 调度和计算过程
• 4.7 初步实验结果
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 今后工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成论文情况
• 致谢